离心鼓风机的PLC控制系统

徐　娟，贾维聪西安市地下铁道有限责任公司运营分公司，陕西西安　710000

离心鼓风机的PLC控制系统

徐娟，贾维聪
西安市地下铁道有限责任公司运营分公司，陕西西安710000

摘要离心鼓风机是一种将气体压缩从而提高气体压力或输送气体的机器。鼓风机在冶金、矿山、食品、医药、建材等国民经济建设和国防建设等部门中应用广泛，特别在石油、化工等行业中已成为必不可少的关键设备。它的高效、安全，长期运行与企业的经济效益直接联系。离心鼓风机是个非常复杂的受控对象，要实现其最佳控制、最优调节、随机处理的目的，整个装置要由有经验的专家操作，否则就难以控制和实现。同时鼓风机的用电量也是十分惊人的，目前国家大力倡导节能环保，降低能耗此时就显得尤为重要。这就需要有一套实时监测系统对其进行控制来解决这些问题，这就是PLC（可编程控制器）控制系统。

关键词离心鼓风机；PLC；喘振

贾维聪，大专，助理工程师，工作单位：西安市地下铁道有限责任公司运营分公司

0　引言

随着我国国民经济飞速发展，鼓风机在冶金、矿山、食品、医药、建材等国民经济建设和国防建设等部门中应用广泛，特别在石油、化工等行业中已成为必不可少的关键设备。它的高效、安全，长期运行与企业的经济效益直接联系。

离心鼓风机是个非常复杂的受控对象，要实现其最佳控制、最优调节、随机处理的目的，整个装置要由有经验的专家操作，否则就难以控制和实现。同时鼓风机的用电量也是十分惊人的，目前国家大力倡导节能环保，降低能耗此时就显得尤为重要。应用PLC（可编程控制器）让计算机参与生产控制就可以将复杂的过程简单化从而大量的节省劳动力，同时通过优化控制使鼓风机达到最佳工作状态从而节省了大量的能源。

1　系统软、硬件组成

系统由PLC控制柜、工控机、PLC控制系统组成。PLC控制柜内装有一套S7-300 PLC控制系统，监控风机的运行状态及各种过程参变量。高压综合保护装置通讯采用一条RS-485通信线和PLC连成另一个通讯系统。

2　控制原理

基于PLC构成的离心鼓风机计算机控制系统是由被控对象（离心鼓风机各个系统）、测量变送单元、PLC和执行器构成。由基本的检测变送元件通过数据信号送入PLC，调节多个回路，从而达到智能控制对象的最终目的。

3　PLC控制系统的功能

3.1 动态防喘振控制

喘振现象，即在鼓风机流道中由于工况变化，流量明显减小，出现严重的气流脱离，这时管网压力大于风机出口压力，而产生气体倒流的现象。由于系统中气体倒流，整个系统发生周期性轴向低频大幅度气流震荡现象。喘振对风机来说破坏性极大，严重时可能发生机毁人亡，因此离心鼓风机不允许在高压力低流量区域（即喘振区）工作。故对机组控制的第一要求就是将其控制在安全区，即做好防喘振控制。

机组安装调试完成后通过一系列的流量—压力实验来设置喘振线，如果由于某种原因，造成来自管网的送风阻力突然增加，即鼓风机的工作点碰上喘振线，PLC可以自动控制执行机构动作，从而将机组的工作点控制在喘振线以内，保护机组，提高系统的安全性能。

3.2 节能控制

离心鼓风机的性能曲线（图2）是非线性的，其性能的检测来源于温度传感器，压力变送器，流量变送器等检测元件。通过PLC进行控制可以将机组的工作状况调整到较佳状态从而可以大大降低能耗。

3.3 其他功能

1）机组主要参数监视：从监控画面可直观的看到现场各点的运行情况，机组的工作状态。

2）实时数据采集和保存：通过外部仪器仪表数据的输入可以实时显示来自现场的各种相关数据和参数，并对这些数据在一定期限内进行保存，便于工作人员对机组运行状况的比对。

3）远程控制：通过监控画面可以直接控制现场机组的开启、关闭和停止等，尤其在出现风机轴位移过大、润滑油压力过低等状态下的急停操作，是为了机组的安全而采取的最后一道安全线保护措施，大大节省了人力，提高系统安全性。

4）报警：一旦发生超限或设备故障都会引起系统的报警，并能显示一定时期内的报警情况（包括报警点、报警数值及是否消除等）。

4　结论

将经实践证明，将PLC控制引入离心鼓风机的控制系统，调节可靠，控制准确，使用方便安全，维护简单，节能环保具有较高的实用价值和效益价值。目前离心鼓风机控制系统大量的采用了这种控制方式。

参考文献

[1]徐忠.离心压缩机原理[M].机械工业出版社，1990.

作者简介：徐娟，本科，工程师职称，工作单位：西安市地下铁道有限责任公司运营分公司

中图分类号TP39

文献标识码A

文章编号1674-6708（2015）139-0157-01